Ang Decibel Scale: Pagsiksik ng Malawak na Range ng Intensity
1 · Humula
Saklaw ng mga intensity ng tunog na naririnig ng tao ang factor na isang trilyon, mula bulong hanggang jet engine. Bakit natin sinusukat ang lakas sa decibel sa halip na direkta sa W/m²?
- Logarithmic ang decibel scale, kaya ang magkaparehong dB step ay katumbas ng magkaparehong multiplicatibong talon sa intensity.
- Linear lang na inirescale na W/m² ang decibel para gumaing.
- Sinusukat ng decibel ang pisikal na magkaibang bagay mula sa intensity.
2 · Mag-set Up
- Buksan ang sound-decibel preset at pindutin ang I-reset. Nagraradiate ang source ng 0.12 W sa lahat ng direksyon.
- I-enable ang intensity at sound-level readout sa observer.
- Itakda ang distansya ng observer mula sa source sa bawat trial at itala ang intensity at sound level.
3 · Mangulekta ng Data
| Distansya r (m) | Intensity I (µW/m²) | Sound level β (dB) |
|---|---|---|
| 2.00 | ||
| 4.00 | ||
| 8.00 |
I-plot ang sound level β (y-axis) laban sa log₁₀(intensity I sa W/m²) (x-axis) para sa tatlong trial mo. Tuwid ba ang linya?
4 · Mag-analisa
- Para sa isang trial, kalkulahin ang I = P/(4πr²) gamit ang P = 0.12 W (sa µW/m², 1 µW/m² = 10⁻⁶ W/m²), tapos ang β = 10·log₁₀(I/I₀) na may reference intensity na I₀ = 10⁻¹² W/m². Ihambing ang dalawa sa table.
- Kahit magkaiba ng factor 16 ang intensity ng pinakamalapit at pinakamalayong trial mo, ang sound-level column ay nagbabago lang ng mga 12 dB sa pagitan nila. Ipaliwanag kung bakit, gamit ang logarithm sa formula.
5 · Palawakin
- Ang reference intensity na I₀ = 10⁻¹² W/m² ay tinukoy bilang tinatayang pinakatahimik na tunog na maririnig ng tao (0 dB). Gamit ang formula, anong sound level ang susukatin ng listener sa mismong threshold intensity?
- Ang bawat +10 dB ay katumbas ng ×10 na pagtaas sa intensity, hindi pagdoble. Gamit ang formula, tinatayang ilang dB ang idinadagdag ng intensity na dumoble (×2)?
Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito
Sound Level sa Decibel
Ang decibel scale ay pumipihit sa malawak na dynamic range ng intensity gamit ang base-10 logarithm relative sa pinakatahimik na maririnig na intensity na I₀ = 10⁻¹² W/m², kaya ang bawat +10 dB ay kumakatawan sa ×10 na talon sa aktwal na intensity.